左海英（四川華星天然氣有限責(zé)任公司，四川 成都610000）

民用天然氣輸差分析及其對(duì)策探討

左海英（四川華星天然氣有限責(zé)任公司，四川 成都610000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們對(duì)資源需求的不斷上升，天然氣作為最重要的能源之一得到了大量的應(yīng)用。天然氣是通過管道進(jìn)行傳輸?shù)?，這就不可避免的存在輸差問題，此問題關(guān)系到天然氣輸送成本的大小以及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益情況，所以需要認(rèn)真進(jìn)行研究。本文分析了造成民用天然氣輸差的主要原因，同時(shí)根據(jù)分析的結(jié)果提出了降低輸差的相關(guān)措施，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

民用天然氣；輸差分析；對(duì)策探討

引言

天然氣作為具有高熱值的清潔能源，從開發(fā)以來就得到了廣泛關(guān)注，并且在近些年的需求量不斷提升。隨著需求量和供給量越來越大，供需雙方對(duì)于天然氣計(jì)量方面的準(zhǔn)確度要求越來越高?，F(xiàn)階段天然氣輸送方面面對(duì)的主要問題之一就是怎樣有效降低輸差，這不但關(guān)系到天然氣計(jì)量方面的準(zhǔn)確性，同時(shí)也影響著天然氣企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此對(duì)民用天然氣輸差進(jìn)行分析研究并找出相應(yīng)降低輸差的策略是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。

1 輸差及輸差率的概述

所謂的天然氣輸差就是指對(duì)于某個(gè)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)來說，進(jìn)入到此系統(tǒng)的氣體流量與系統(tǒng)能夠提供出的流量之差。一般情況下是用輸差率進(jìn)行表示的。

輸差率=（Q入-Q出-Q存）/Q入×100%

其中，Q入表示的是進(jìn)入系統(tǒng)的氣體流量Q出表示的是系統(tǒng)輸出的流量，Q存表示的是系統(tǒng)中的氣體流量。對(duì)于某個(gè)系統(tǒng)來說，Q存表示的是系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)加入的底氣，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行情況下Q存很小可以忽略不計(jì)，那么輸差率就可以表示為：

輸差率=Q絕/Q入×100%

其中Q絕=Q入-Q出，將其稱之為絕對(duì)輸差。

輸差率可以通過經(jīng)濟(jì)方面的指標(biāo)來反映出天然氣輸送企業(yè)的管理能力，能夠直接影響企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本，同時(shí)影響著企業(yè)的經(jīng)營(yíng)信譽(yù)。

2 民用天然氣輸差的分析方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)孔板的測(cè)量誤差

通過標(biāo)準(zhǔn)孔板+二次儀表可以形成天然氣的計(jì)量系統(tǒng)，但是根據(jù)誤差理論來看，此種計(jì)量系統(tǒng)的誤差主要包括隨機(jī)性誤差、已定系統(tǒng)誤差以及未定系統(tǒng)誤差。在對(duì)天然氣進(jìn)行原始計(jì)量時(shí)是通過測(cè)量多次取平均值來獲得結(jié)果的，若是在測(cè)量次數(shù)較多的情況下就可以將隨機(jī)性誤差忽略掉。對(duì)于已定系統(tǒng)誤差來說，在測(cè)量過程中都會(huì)對(duì)其進(jìn)行必要的修正，所以從理論方面來看，系統(tǒng)的計(jì)量誤差只需要考慮儀器自身帶來的未定系統(tǒng)誤差即可?？梢酝ㄟ^流量測(cè)量的不確定度來表示未定系統(tǒng)誤差。通過SY/6431-1996可以得知流量測(cè)量的不確定度為標(biāo)準(zhǔn)偏差的兩倍，因此可以從求解流量測(cè)量的不確定度來獲得系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)系統(tǒng)來說，其體積流量計(jì)算公式為：

其中，Qn表示的是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣的體積流量；pn表示的是天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度；ρ1表示的是在流動(dòng)情況下，天然氣上游取壓孔處的密度；C表示的是流出系數(shù)；β表示的是孔徑比；△p表示的是孔板前后壓差；表示的是流束膨脹系數(shù)。那么天然氣體積測(cè)量不確定度可以表示為：

2.2 輸氣干線系統(tǒng)的測(cè)量誤差

輸氣干線系統(tǒng)的模型示意圖如圖1所示。位于輸氣干線的起點(diǎn)具有m個(gè)進(jìn)氣點(diǎn)，各點(diǎn)的進(jìn)氣量可以采用Qi表示；位于輸氣干線的終點(diǎn)具有n個(gè)配氣點(diǎn)，各點(diǎn)的配氣量可以采用Qj表示；如果進(jìn)氣點(diǎn)以及配氣點(diǎn)都是通過標(biāo)準(zhǔn)孔板+智能差壓式流量計(jì)進(jìn)行流量計(jì)量的話，那么各個(gè)流量計(jì)就可以獨(dú)立進(jìn)行計(jì)量。

圖1 輸氣干線系統(tǒng)的模型示意圖

從圖1中可以看出，因?yàn)槊總€(gè)流量測(cè)量單元是相對(duì)獨(dú)立的，所以可以將誤差當(dāng)成是并聯(lián)誤差的合成。但是對(duì)于整體的輸氣干線系統(tǒng)誤差來說，可以將其當(dāng)成為進(jìn)氣端以及出氣端測(cè)量誤差的串聯(lián)合成。按照誤差的合成以及傳遞方面的原理來看，輸氣干線的進(jìn)氣端進(jìn)氣測(cè)量誤差可以按照如下公式表示：

2.3 由于測(cè)量誤差而形成的輸差

所以輸氣干線系統(tǒng)總的輸氣量誤差為：

若是能夠知道流量測(cè)量?jī)x標(biāo)準(zhǔn)差，就可以通過上述相關(guān)誤差進(jìn)行合成，從而獲得整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量誤差區(qū)間，進(jìn)而能夠得到輸氣干線系統(tǒng)年輸送誤差的上下限。輸氣干線系統(tǒng)年輸送誤差的上下限可以用如下公式進(jìn)行計(jì)算：

minδQ×Qn≤年輸送誤差≤maxδQ×Qn

其中，Qn表示的是輸氣干線系統(tǒng)年輸量。

3 降低民用天然氣輸差的相關(guān)對(duì)策

（1）嚴(yán)格控制工程施工中所用的材料配件質(zhì)量，把好施工質(zhì)量關(guān)

工程施工過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、安裝等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，不能私自進(jìn)行更改。增強(qiáng)對(duì)于工程施工過程的監(jiān)督，特別是重點(diǎn)工藝的監(jiān)督，例如增強(qiáng)對(duì)管線的埋設(shè)、防腐、吹掃、試壓等方面的質(zhì)量監(jiān)督，試壓不合格的情況下嚴(yán)禁通氣運(yùn)行。

（2）增強(qiáng)儀器儀表方面的選擇和管理力度

在進(jìn)行計(jì)量時(shí)一定要針對(duì)實(shí)際情況選擇合適的儀器儀表，從而減小計(jì)量誤差，特別要注意儀器儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)以及測(cè)量范圍要滿足測(cè)量工藝方面的要求，采用正確的方式進(jìn)行儀器儀表的維護(hù)保養(yǎng)。對(duì)于新安裝以及進(jìn)行改造的計(jì)量?jī)x表來說，要按照生產(chǎn)的實(shí)際需要、用戶的用氣性質(zhì)以及儀表的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行選擇。所選擇的計(jì)量?jī)x表一定要按照《中華人民共和國計(jì)量檢定規(guī)程JJG198-94速度式流量計(jì)》的相關(guān)規(guī)定以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢定，并且檢定周期不能超過2年，過期后需要重新進(jìn)行檢定。

（3）制定出較為完善的防輸氣管道泄漏措施

要對(duì)輸氣管道泄漏情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，找到泄漏原因，制定出針對(duì)性的措施防止輸氣管道的泄漏。所采取的措施主要包括：根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)于輸出氣系統(tǒng)的天然氣氣質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制；科學(xué)合理設(shè)計(jì)出輸出干線以及輸配氣站輸氣工藝；加強(qiáng)管道相關(guān)部件的制作以及安裝質(zhì)量；使用現(xiàn)代化先進(jìn)防腐技術(shù)以及設(shè)備增強(qiáng)管道的防腐蝕性能；制定輸氣管道的時(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，并定期對(duì)輸氣系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

（4）大力推廣全新計(jì)量技術(shù)以及統(tǒng)計(jì)信息技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)天然氣動(dòng)態(tài)計(jì)量數(shù)據(jù)的可追溯性

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)已在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)于天然氣輸配方面也要加大科技的應(yīng)用。可以通過較為成熟的自動(dòng)采樣自動(dòng)檢測(cè)微機(jī)計(jì)量技術(shù)、質(zhì)量流量測(cè)量技術(shù)進(jìn)行天然氣計(jì)量相關(guān)時(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)的記錄，從而能夠方便的了解天然氣計(jì)量的各階段情況。同時(shí)，要不斷總結(jié)分析天然氣的實(shí)際輸送計(jì)量情況，根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的統(tǒng)計(jì)信息技術(shù)。要加強(qiáng)日常天然氣計(jì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的收集、整理以及分析工作的力度，要堅(jiān)持實(shí)施輸差分析制度，要按照相關(guān)單位計(jì)量數(shù)據(jù)的變化情況來分析判斷輸差產(chǎn)生的具體原因，以便及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

（5）降低天然氣計(jì)量方面的人為誤差

在選聘天然氣計(jì)量人員時(shí)，要選擇那些具有較強(qiáng)責(zé)任心、較高專業(yè)技術(shù)水平以及豐富工作經(jīng)驗(yàn)的人員。要通過較為完善的獎(jiǎng)懲制度以及教育培訓(xùn)來提升抄表人員的責(zé)任心以及技術(shù)水平，抄表人員除了要按時(shí)準(zhǔn)確的抄表外，還要對(duì)氣表的質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保其沒有被損壞。同時(shí)要檢查器讀數(shù)是否正常，調(diào)壓器是否出現(xiàn)漏氣等問題。另外還要加強(qiáng)計(jì)量人員自身的職業(yè)道德，確保其公平公正的進(jìn)行計(jì)量。

（6）科學(xué)合理的設(shè)置閥井

要科學(xué)合理的進(jìn)行閥井設(shè)置，尤其是對(duì)于具有較多使用用戶的供氣片區(qū)來說更是要按照實(shí)際情況進(jìn)行閥井的設(shè)置，從而方便在施工以及碰口時(shí)降低防空量。

（7）加強(qiáng)對(duì)管線的巡查、檢漏的工作力度

要增強(qiáng)對(duì)輸氣管線的巡查、檢漏的工作力度，尤其是對(duì)于主管道、閥井、庭院管網(wǎng)以及調(diào)壓器等重要設(shè)備設(shè)施要加強(qiáng)巡查力度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)天然氣出現(xiàn)泄漏時(shí)要及時(shí)進(jìn)行報(bào)告處理。同時(shí)要注意對(duì)非法用氣的檢查力度，發(fā)現(xiàn)那些用氣波動(dòng)比較大的用戶要及時(shí)進(jìn)行報(bào)告并處理，對(duì)于偷氣盜氣行為進(jìn)行嚴(yán)厲的打擊。

（8）建立起完善的計(jì)量數(shù)據(jù)庫以及管道仿真計(jì)量數(shù)據(jù)庫，通過這些數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用增強(qiáng)輸差定位的預(yù)警工作力度。

4 結(jié)束語

天然氣資源作為我國重要的能源之一已得到了廣泛的應(yīng)用。但是在天然氣的實(shí)際應(yīng)用過程中，輸差問題是困擾天然氣企業(yè)的重要問題之一，影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。所以我們要通過科學(xué)的方法對(duì)輸差進(jìn)行分析，并且針對(duì)輸送中存在的問題從人員方面、設(shè)備方面、方式方法等方面采取針對(duì)性的措施降低天然氣輸送和計(jì)量方面的誤差，提升企業(yè)的效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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TU996

A

2095-2066（2016）22-0271-02

2016-7-18

左海英（1978-），女，工程師，本科，主要從事天然氣生產(chǎn)方面工作。